Все о геологии :: на главную страницу! Геовикипедия 
wiki.web.ru 
Поиск  
  Rambler's Top100 Service
 Главная страница  Конференции: Календарь / Материалы  Каталог ссылок    Словарь       Форумы        В помощь студенту     Последние поступления
   Геология >> Геоэкология >> Экологическая геология | Тезисы
 Обсудить в форуме  Добавить новое сообщение

Научная конференция ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ, ноябрь 2011 года
СЕКЦИЯ ГЕОЛОГИЯ

содержание
КИНЕТИКА РАСТВОРЕНИЯ ГИПСА В ВОДЕ (ГЛАДКАЯ И ШЕРОХОВАТАЯ ПОВЕРХНОСТИ).
А.Л. Лебедев, В. Л. Косоруков
Рис. 1. Подпись к рисунку. Зависимость величины R от 1-IAP/L: 1- данные опыта с образцом N1 (поверхность без дислокаций), 2 - данные 3-х опытов с образцом N1 (поверхность с дислокациями), 3 - данные 8-и опытов с обр. N2, 4 - обр. N3

В районах распространения гипса прогнозные оценки скорости процессов карстообразования, засоления и рассоления почв и грунтов проводятся с использованием моделей массообмена загипсованных пород с подземными водами. Составная часть моделей - параметры кинетики гетерогенных химических реакций, протекающих на реакционной поверхности растворения гипса.

В настоящее время отсутствуют достоверные данные кинетики растворения гипса в водных растворах, полученные с учетом природной поверхности растворения. Цель данной работы - определение параметров кинетики растворения гипса в воде в условиях кинетического режима, на образцах с естественной поверхностью, для всей области протекания реакции.

Экспериментальные исследования проводились в термостатированной ячейке цилиндрической формы (V = 80 мл) при статическом режиме работы. Образец гипса в виде диска (S = 9.62 см2) размещался на дне ячейки. Перемешивание раствора осуществлялось погружной мешалкой в условиях кинетического режима растворения. Для регистрации изменения концентрации ионов Ca2+ в растворе от времени (t) использовался метод кондуктометрии (четырех электродная радиальная схема).

Обработка опытных данных проводилась на основе кинетического уравнения:
VR/S' = k - k'aCa2+* aSO42- = k(1 - IAP/L), где R - скорость реакции растворения; k и k' - константы скорости соответственно прямой и обратной реакции; aCa2+* aSO42- = IAP - произведение активности компонентов раствора; L - произведение растворимости; S' - площадь реакционной поверхности растворения; V - объем раствора.

Скорость растворения R рассчитывалась на основе численного дифференцирования зависимости CCa2+ = CCa2+(t). Компонентный состав раствора определялся с учетом комплексообразования на основании теории Дебая - Хюккеля. Величина S' определялась в результате сравнения данных, полученных на атомарно - гладкой поверхности (единичной грани кристалла, обр. N1, рисунок) и шероховатой (обр. N2, N3, рисунок). Предполагалось, что на шероховатой поверхности "идеальное" протекание процесса растворения (т.е. как на единичной грани) "искажается", только, за счет влияния структуры и морфологии такой поверхности, на ее реакционную способность. Подробно методика проведения опытов и обработка данных описывается в работе [1].

Обработка опытных данных выявила линейную зависимость величины R от (1 - IAP/L) для всей области протекания реакции при температурах раствора от 5 до 25°.

В результате обработки опытных данных получены графики зависимости вида R от (1 - IAP/L). На рисунке представлены значения R, полученные в опытах с гладкой (N1) и шероховатой (N2, N3) поверхностями образцов гипса, содержащих не более 1% примесей.

Структура и состав большей части образцов характерны для начального этапа диагенеза (перекристаллизация, доломитизация, органическое вещество). Опыты с этими образцами характеризовались максимальными значениями величины R (обр. N3, рисунок). При растворении гипса с наименьшей степенью его перекристаллизации (что может указывать на позднее его выпадение) получены минимальные значения R (обр. N2, рисунок).

Видимая (визуально) площадь поверхности образца гипса (S) оказалась в ≈ 10 раз меньше площади его реакционной поверхности растворения (S'), т.е. S' ≈ 10S. При начальном этапе диагенеза значения величин R и S' могут увеличиться в ≈1.5 раза.

Полученные результаты предполагается использовать в рамках изучения процесса массообмена загипсованных пород с подземными водами, от уровня единичной трещины до массива.

Литература:
1. Лебедев А. Л., Лехов А. В. Кинетика растворения природного гипса в воде при 5 - 25°С // Геохимия. 1989. N6. с. 865-874.


 См. также
ТезисыТезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ Апрель 2003 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыТезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыГеохимия литогидросферы. Некоторые результаты изучения пограничных морей России. Ю.Н.Гурский: Тезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыСимплектиты клинопироксена и плагиоклаза в гранат-клинопироксеновых породах Кольского полуострова: продукты реакций прогрессивного гранулитового метаморфизма или результат декомпрессионного разложения омфацита? В.О.Япаскурт, П.Ю.Плечов: Тезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыГеомиграционное моделирование переноса микробов и вирусов в подземных водах. В.М. Шестаков, И.К. Невечеря: Тезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыСтроение литосферы по Анголо-Бразильскому геотраверсу по сейсмическим данным. В. Б.Пийп, Р.М.Гылыжов, А.П.Тинакин : Тезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыСостав метаморфизующих растворов на Парнокском железомарганцевом месторождении (Полярный Урал). Н.Н.Зыкин: Тезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ

Проект осуществляется при поддержке:
Геологического факультета МГУ,
РФФИ
   
TopList Rambler's Top100